JP4997127B2 - Inspection method and program recording medium recording this inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、プロ-ブカードを用いて半導体ウエハ等の被検査体の電気的特性検査を行う検査方法及びこの検査方法を記録したプログラム記録媒体に関し、更に詳しくは、検査の信頼性を高めることができる検査方法及びこの検査方法を記録したプログラム記録媒体に関するものである。 The present invention relates to an inspection method for inspecting an electrical property of an object to be inspected such as a semiconductor wafer using a probe card, and a program recording medium on which the inspection method is recorded, and more particularly to improve the reliability of the inspection. The present invention relates to a possible inspection method and a program recording medium on which the inspection method is recorded.
検査装置は、互いに隣接するローダ室とプローバ室を備えている。ローダ室は、被検査体(例えば、半導体ウエハ)をカセット単位で載置する載置部と、カセット内から半導体ウエハを一枚ずつ搬送する半導体ウエハ搬送機構と、半導体ウエハを搬送する途中で半導体ウエハのプリアライメントを行うサブチャックと、を備えている。プローバ室は、ローダ室のウエハ搬送機構によって搬送されてきた半導体ウエハを載置する温度調節可能で且つ移動可能なメインチャックと、メインチャックの上方に配置されたプローブカードと、プローブカードの複数のプローブとメインチャック上の半導体ウエハに形成された複数のデバイスそれぞれの複数の電極パッドとのアライメントを行うアライメント機構と、を備え、アライメント機構を介して半導体ウエハの電極パッドとプローブとのアライメントを行った後、メインチャックを介して半導体ウエハを所定の温度に設定し、この設定温度で被検査体の電気的特性検査を行うように構成されている。 The inspection apparatus includes a loader chamber and a prober chamber adjacent to each other. The loader chamber includes a placement unit for placing an object to be inspected (for example, a semiconductor wafer) in units of cassettes, a semiconductor wafer transfer mechanism for transferring semiconductor wafers one by one from the cassette, and a semiconductor in the middle of transferring the semiconductor wafers. And a sub-chuck that performs pre-alignment of the wafer. The prober chamber has a temperature-adjustable and movable main chuck on which the semiconductor wafer transferred by the wafer transfer mechanism of the loader chamber is placed, a probe card disposed above the main chuck, and a plurality of probe cards. An alignment mechanism that aligns the probe and a plurality of electrode pads of each of a plurality of devices formed on the semiconductor wafer on the main chuck, and performs alignment between the electrode pad of the semiconductor wafer and the probe via the alignment mechanism. After that, the semiconductor wafer is set to a predetermined temperature via the main chuck, and the electrical property inspection of the object to be inspected is performed at this set temperature.
半導体ウエハの個々のデバイスについて電気的特性検査を行う場合には、アライメント機構の撮像手段(例えば、CCDカメラ)を用いて、半導体ウエハに形成された複数の電極パッドを含むデバイスを撮像すると共にプローブカードの複数のプローブの針先を撮像して、これら両者の位置情報に基づいて複数の電極パッドと複数のプローブとのアライメントを行う。その後、載置台を介して半導体ウエハを所定寸法だけ上昇させ、更にオーバードライブさせて複数の電極パッドと複数のプローブを電気的に接触させることによりデバイスの電気的特性検査を行う。ところが、デバイスの高集積化により電極パッドが急激に微細化すると共にパッド数が増加し、プローブカードのプローブの本数も急激に増加している。そのため、アライメント時にCCDカメラでプローブの検出が難しくなってきている。 When an electrical characteristic inspection is performed on each device of a semiconductor wafer, an image of a device including a plurality of electrode pads formed on the semiconductor wafer is imaged and probed using an imaging means (for example, a CCD camera) of an alignment mechanism. The needle tips of a plurality of probes on the card are imaged, and the plurality of electrode pads and the plurality of probes are aligned based on the positional information of both. After that, the semiconductor wafer is raised by a predetermined dimension via the mounting table, and further overdriven to make electrical contact between the plurality of electrode pads and the plurality of probes, thereby inspecting the electrical characteristics of the device. However, with the high integration of devices, the electrode pads are rapidly miniaturized, the number of pads is increased, and the number of probes of the probe card is also increasing rapidly. For this reason, it has become difficult to detect a probe with a CCD camera during alignment.
ところが、検査を繰り返すうちに、複数のプローブの変形等で針先位置が変動する。複数のプローブが変形して針先位置が徐々に高くなると、半導体ウエハをオーバードライブさせても複数のプローブと複数の電極パッドとの導通がとれないことがある。そこで、特許文献1にはオーバードライブ量を、実際のパッド上に形成された針跡をカメラで検出して比較し、針先位置が高くなると、比較結果に基づいてメインチャックを上昇させて常に適正なオーバードライブ量を与えて、安定した検査を行えるプローバについて記載されている。 However, as the inspection is repeated, the needle tip position fluctuates due to deformation of a plurality of probes. When the plurality of probes are deformed and the needle tip position is gradually increased, the plurality of probes and the plurality of electrode pads may not be electrically connected even if the semiconductor wafer is overdriven. Therefore, in Patent Document 1, the overdrive amount is compared by detecting the needle trace formed on the actual pad with a camera, and when the needle tip position becomes high, the main chuck is always raised based on the comparison result. It describes a prober that gives a proper overdrive amount and can perform a stable inspection.
特許文献2には仮想的なパッド(設計上のパッド)とプローブとの接触状態により位置ズレ情報を得て、実際のパッドとプローブとの接触状態を予め仮想的にモニタリングするだけでなく、その接触状態で得られた結果を基に、最適な接触状態に補正できる検査装置について記載されている。
特許文献3には針の位置及び電極の位置をそれぞれ検出し、表示装置に針跡の画像及び針跡の位置を示す針跡マークを表示し、針跡マークの位置ズレを算出し、オペレータが画像上で針跡マークの位置を修正し、針跡マークの位置ズレを算出し、算出されたズレに基づいて半導体ウエハの移動量演算補正値を修正するプローバについて記載されている。
In
また、特許文献4には電極パッドに形成された針痕を基に次に接触するプローブの位置ズレ量を求める検査装置について記載されている。また、この検査装置では既存の針痕が形成された電極パッドにプローブが接触した後、その電極パッドを含む領域を示す接触後画像を得た後、その画像と接触前の画像と比較することにより、最新の針痕を取得し、最新の針痕を用いて位置ズレ量を補正し、その位置ズレ量を次の検査に使用する技術が記載されている。
Further,
しかしながら、従来の技術は、いずれも複数の電極と複数のプローブとの位置ズレ量を求めることにより、複数の電極パッドと複数のプローブとの位置ズレを補正することができるが、この補正により複数のプローブがそれぞれの電極パッド内で確実に接触するという保証はなく、また、接触するとしても既存の針跡に新たな針跡が繰り返し重複して接触すると電極パッドが傷み、延いてはデバイスが損傷する虞がある。 However, all of the conventional techniques can correct the positional deviation between the plurality of electrode pads and the plurality of probes by determining the amount of positional deviation between the plurality of electrodes and the plurality of probes. There is no guarantee that the probes will contact each other within each electrode pad, and even if they come into contact with each other, repeated repeated contact with new needle tracks will damage the electrode pads and eventually cause the device to fail. There is a risk of damage.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、電極パッドが微細化及び薄膜化した場合であっても電極パッドに形成された針跡を利用することにより被検査体の電極パッドとプローブとを高精度に繰り返し接触させて信頼性の高い検査を行うことができる検査方法及びこの検査方法を記録したプログラム記録媒体を提供することを目的としている。また、本発明は、電極パッドが微細化及び薄膜化した場合であっても電極パッドに形成された針跡を利用することにより被検査体の電極パッドを損傷させることなくプローブと高精度に繰り返し接触させて信頼性の高い検査を行うことができる検査方法及びこの検査方法を記録したプログラム記録媒体を併せて提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above problems, and even when the electrode pad is miniaturized and thinned, the electrode pad of the object to be inspected can be obtained by using the needle trace formed on the electrode pad. It is an object of the present invention to provide an inspection method capable of performing a highly reliable inspection by repeatedly contacting a probe with high accuracy and a program recording medium recording the inspection method. Further, the present invention repeats the probe with high accuracy without damaging the electrode pad of the object to be inspected by using the needle trace formed on the electrode pad even when the electrode pad is miniaturized and thinned. It is an object of the present invention to provide an inspection method capable of performing a highly reliable inspection by bringing it into contact, and a program recording medium on which the inspection method is recorded.
本発明の請求項1に記載の検査方法は、載置台上に載置された被検査体の複数の電極パッドと上記載置台の上方に配置されたプローブカードの複数のプローブとを電気的に接触させ、上記被検査体の電気的特性の検査を行って上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記複数のプローブの針跡を利用して、上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程を含む検査方法であって、上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程は、上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記針跡を検出するために上記複数の電極パッドを撮像して第1の画像を得る第1の工程と、上記第1の画像を用いて、上記複数の電極パッドそれぞれの中心とこれらの電極パッドにおける上記各針跡それぞれの重心との位置ズレ量を求める第2の工程と、上記検査に使用される複数のプローブの上記複数の電極に対する接触位置を、上記複数の針跡の位置とそれぞれの位置ズレ量を用いて上記複数の電極パッドの中心にそれぞれ合わせる補正をする第3の工程と、上記第3の工程での補正後に上記検査に使用される複数のプローブと上記複数の電極パッドとを接触させて新たな針跡を上記複数の電極パッドにそれぞれ形成する第4の工程と、上記新たな針跡がそれぞれ形成された複数の電極パッドを撮像して第2の画像を得る第5の工程と、上記複数の電極パッドの大きさとそれぞれの電極パッドにおける新たな針跡の重心とに基づいて上記複数のプローブそれぞれの接触可能領域を上記各電極パッド内で求める第6の工程と、を備えたことを特徴とするものである。 The inspection method according to claim 1 of the present invention electrically connects a plurality of electrode pads of an object to be inspected placed on a mounting table and a plurality of probes of a probe card arranged above the mounting table. The plurality of electrode pads and the plurality of electrode pads are prepared in preparation for the inspection by using the traces of the plurality of probes formed on each of the plurality of electrode pads by inspecting the electrical characteristics of the object to be inspected. A method of correcting a contact position with a plurality of probes, wherein the step of correcting the contact position between the plurality of electrode pads and the plurality of probes is prepared for each of the plurality of electrode pads in preparation for the inspection. A first step of imaging the plurality of electrode pads to detect the needle traces to obtain a first image, and using the first image, the center of each of the plurality of electrode pads and these On the electrode pad A second step of obtaining a positional deviation amount from the center of gravity of each of the needle traces, and contact positions of the plurality of probes used for the inspection with respect to the plurality of electrodes, the positions of the plurality of needle traces and the respective positions A third step of performing correction for alignment with the centers of the plurality of electrode pads by using a positional deviation amount; a plurality of probes used for the inspection after the correction in the third step; and the plurality of electrode pads; A fourth step of forming a new needle trace on each of the plurality of electrode pads by contacting the plurality of electrode pads, and a fifth step of obtaining a second image by imaging the plurality of electrode pads each formed with the new needle trace. And a sixth process for obtaining a contactable area of each of the plurality of probes in each of the electrode pads based on the size of the plurality of electrode pads and the center of gravity of a new needle mark on each of the electrode pads. When, is characterized in that it comprises a.
また、本発明の請求項2に記載の検査方法は、載置台上に載置された被検査体の複数の電極パッドと上記載置台の上方に配置されたプローブカードの複数のプローブとを電気的に接触させ、上記被検査体の電気的特性の検査を行って上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記複数のプローブの針跡を利用して、上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程を含む検査方法であって、上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程は、上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記針跡を検出するために上記複数の電極パッドを撮像して第1の画像を得る第1の工程と、上記第1の画像を用いて、上記複数の電極パッドそれぞれの中心とこれらの電極パッドにおける上記各針跡それぞれの重心との位置ズレ量を求める第2の工程と、上記検査に使用される複数のプローブの上記複数の電極に対する接触位置を、上記複数の針跡の位置とそれぞれの位置ズレ量を用いて上記複数の電極パッドの中心にそれぞれ合わせる補正をする第3の工程と、上記第3の工程での補正後に上記検査に使用される複数のプローブと上記複数の電極パッドとを接触させて新たな針跡を上記複数の電極パッドにそれぞれ形成する第4の工程と、上記新たな針跡がそれぞれ形成された複数の電極パッドを撮像して第2の画像を得る第5の工程と、上記第1の画像と上記第2の画像を比較して上記複数の電極パッドそれぞれの新たな針跡の画像を抽出し、これらの複数の抽出画像と上記第2の画像の針跡のない空き領域とを比較し、上記複数の抽出画像がそれぞれの空き領域に含まれる時には上記各空き領域内に上記複数の抽出画像を配置しそれぞれの重心を求める第6Aの工程と、上記複数のプローブそれぞれの接触位置を上記各空き領域内に配置された上記複数の抽出画像の重心に合わせる補正をする第7の工程と、を備えたことを特徴とするものである。
The inspection method according to
また、本発明の請求項3に記載の検査方法は、載置台上に載置された被検査体の複数の電極パッドと上記載置台の上方に配置されたプローブカードの複数のプローブとを電気的に接触させ、上記被検査体の電気的特性の検査を行って上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記複数のプローブの針跡を利用して、上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程を含む検査方法であって、上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程は、上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記針跡を検出するために上記複数の電極パッドを撮像して第1の画像を得る第1の工程と、上記第1の画像を用いて、上記複数の電極パッドそれぞれの中心とこれらの電極パッドにおける上記各針跡それぞれの重心との位置ズレ量を求める第2の工程と、上記検査に使用される複数のプローブの上記複数の電極に対する接触位置を、上記複数の針跡の位置とそれぞれの位置ズレ量を用いて上記複数の電極パッドの中心にそれぞれ合わせる補正をする第3の工程と、上記第3の工程での補正後に上記検査に使用される複数のプローブと上記複数の電極パッドとを接触させて新たな針跡を上記複数の電極パッドにそれぞれ形成する第4の工程と、上記新たな針跡がそれぞれ形成された複数の電極パッドを撮像して第2の画像を得る第5の工程と、上記複数の電極パッドの大きさとそれぞれの電極パッドにおける新たな針跡の重心とに基づいて上記複数のプローブそれぞれの接触可能領域を上記各電極パッド内で求める第6の工程と、上記複数の接触可能領域それぞれが上記第2の画像の上記複数の電極パッド内にそれぞれ含まれる否かを判断する第7Aの工程と、上記複数の接触可能領域それぞれが上記複数の電極パッドに含まれる時には上記第1の画像と第2の画像に基づいて上記複数の電極パッド内の新たな針跡の画像を抽出する第8の工程と、上記複数の抽出画像と上記複数の電極パッドそれぞれの接触可能領域内の針跡のない空き領域とをそれぞれ比較し、上記複数の抽出画像が上記各空き領域に含まれる時には上記各空き領域内に上記複数の抽出画像を配置しそれぞれの重心を上記複数のプローブそれぞれの接触位置として求める第9の工程と、を備えたことを特徴とするものである。
The inspection method according to
また、本発明の請求項4に記載の検査方法は、載置台上に載置された被検査体の複数の電極パッドと上記載置台の上方に配置されたプローブカードの複数のプローブとを電気的に接触させ、上記被検査体の電気的特性の検査を行って上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記複数のプローブの針跡を利用して、上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程を含む検査方法であって、上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程は、上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記針跡を検出するために上記複数の電極パッドを撮像して第1の画像を得る第1の工程と、上記第1の画像を用いて、上記複数の電極パッドそれぞれの中心とこれらの電極パッドにおける上記各針跡それぞれの重心との位置ズレ量を求める第2の工程と、上記検査に使用される複数のプローブの上記複数の電極に対する接触位置を、上記複数の針跡の位置とそれぞれの位置ズレ量を用いて上記複数の電極パッドの中心にそれぞれ合わせる補正をする第3の工程と、上記第3の工程での補正後に上記検査に使用される複数のプローブと上記複数の電極パッドとを接触させて新たな針跡を上記複数の電極パッドにそれぞれ形成する第4の工程と、上記新たな針跡がそれぞれ形成された複数の電極パッドを撮像して第2の画像を得る第5の工程と、上記第1の画像と上記第2の画像を比較して上記複数の新たな針跡の画像をそれぞれ抽出し、これら複数の抽出画像の重心とそれぞれの電極パッドの中心に基づいて上記第1〜第3の工程と同様の手順で上記複数のプローブが次の検査で接触する接触予定位置をそれぞれ求める第6Bの工程と、上記複数の接触予定位置にそれぞれ配置された上記複数の抽出画像が既存の針跡と互いに重なる時にはその重なりが最小になる位置へ上記各接触予定位置を最短距離で移動させて、上記接触予定位置の補正をする第7Bの工程と、を備えたことを特徴とするものである。
The inspection method according to
また、本発明の請求項5に記載の検査方法は、載置台上に載置された被検査体の複数の電極パッドと上記載置台の上方に配置されたプローブカードの複数のプローブとを電気的に接触させ、上記被検査体の電気的特性の検査を行って上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記複数のプローブの針跡を利用して、上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程を含む検査方法であって、上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程は、上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記針跡を検出するために上記複数の電極パッドを撮像して第1の画像を得る第1の工程と、上記第1の画像を用いて、上記複数の電極パッドそれぞれの中心とこれらの電極パッドにおける上記各針跡それぞれの重心との位置ズレ量を求める第2の工程と、上記検査に使用される複数のプローブの上記複数の電極に対する接触位置を、上記複数の針跡の位置とそれぞれの位置ズレ量を用いて上記複数の電極パッドの中心にそれぞれ合わせる補正をする第3の工程と、上記第3の工程での補正後に上記検査に使用される複数のプローブと上記複数の電極パッドとを接触させて新たな針跡を上記複数の電極パッドにそれぞれ形成する第4の工程と、上記新たな針跡がそれぞれ形成された複数の電極パッドを撮像して第2の画像を得る第5の工程と、上記第1の画像と上記第2の画像を比較して上記複数の新たな針跡の画像をそれぞれ抽出し、これら複数の抽出画像の重心とそれぞれの電極パッドの中心に基づいて上記第1〜第3の工程と同様の手順で上記複数のプローブが次の検査で接触する接触予定位置をそれぞれ求める第6Bの工程と、上記第2の画像の上記複数の電極パッド内それぞれで上記既存の複数の針跡に基づいてボロノイ図を作成し、上記複数の接触予定位置に配置された上記各抽出画像の重心を最寄りのボロノイ境界線上まで最短距離で移動させて上記各接触予定位置をそれぞれ補正する7Cの工程と、備えたことを特徴とするものである。
The inspection method according to
また、本発明の請求項6に記載の検査方法は、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の発明において、上記新たな針跡は、予め所定温度に設定された被検査体を用いて形成されることを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the inspection method according to any one of the first to fifth aspects, the new needle trace is an object to be inspected that is set to a predetermined temperature in advance. It is characterized by being formed using.
また、本発明の請求項7に記載の検査方法は、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の発明において、上記第2の工程で求める位置ズレ量は、上記複数の電極パッドの中心と、上記複数の電極それぞれに形成された上記針跡の重心と、を用いて最小二乗法により求められることを特徴とするものである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the inspection method according to any one of the first to sixth aspects, wherein the positional deviation amount obtained in the second step is the plurality of electrode pads. And the center of gravity of the needle mark formed on each of the plurality of electrodes, and is obtained by the least square method.
また、本発明の請求項8に記載の検査方法は、請求項1または請求項3に記載の発明において、上記第6の工程で求める接触可能領域のx座標値の範囲は、上記複数の電極パッドの中心を原点として、上記電極パッドのマイナス側のエッジのx座標値に上記新たな針跡のx方向の幅の半分を加算した補正x座標値及びこの補正x座標値に最大のx座標値を有する上記新たな針跡の重心位置のx座標値を加算したうちの大きい方を最小のx座標として求めると共に、上記電極パッドのプラズ側のエッジのx座標値及びそのエッジに最小のx座標値を有する上記新たな針跡の重心位置のx座標値を加算したうちの小さい方を最大のx座標として求め、且つ、上記接触可能領域のy座標の範囲は、上記x座標値の範囲と同様にして求めることを特徴とするものである。
The inspection method according to claim 8 of the present invention is the inspection method according to
また、本発明の請求項9に記載のプログラム記録媒体は、コンピュータを駆動させて、載置台上に載置された被検査体の複数の電極パッドと上記載置台の上方に配置されたプローブカードの複数のプローブとを電気的に接触させ、上記被検査体の電気的特性の検査を行って上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記複数のプローブの針跡を利用して、上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程を含む検査方法を実行するプログラムを記録したプログラム記録媒体であって、上記針跡を利用して上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する際に、上記プログラムは、上記コンピュータを駆動させて、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の検査方法を実行することを特徴とするものである。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a program recording medium comprising: a plurality of electrode pads of a device to be inspected mounted on a mounting table and a probe card disposed above the mounting table by driving a computer; The probe is electrically contacted with each other, the electrical characteristics of the object to be inspected are inspected, and the needle traces of the plurality of probes formed on the electrode pads are used for the inspection. A program recording medium recording a program for executing an inspection method including a step of correcting contact positions between the plurality of electrode pads and the plurality of probes, and using the needle traces and the plurality of electrode pads The said program drives the said computer and correct | amends the contact position with a some probe, The inspection method of any one of Claims 1-8 is performed. It is an.
本発明によれば、電極パッドが微細化及び薄膜化した場合であっても電極パッドに形成された針跡を利用することにより被検査体の電極パッドとプローブとを高精度に繰り返し接触させて信頼性の高い検査を行うことができる検査方法及びこの検査方法を記録したプログラム記録媒体を提供することを目的としている。また、本発明によれば、電極パッドが微細化及び薄膜化した場合であっても電極パッドに形成された針跡を利用することにより被検査体の電極パッドを損傷させることなくプローブと高精度に繰り返し接触させて信頼性の高い検査を行うことができる検査方法及びこの検査方法を記録したプログラム記録媒体を併せて提供することを目的としている。 According to the present invention, even when the electrode pad is miniaturized and thinned, the electrode pad of the object to be inspected and the probe are repeatedly contacted with high accuracy by using the needle trace formed on the electrode pad. It is an object of the present invention to provide an inspection method capable of performing a highly reliable inspection and a program recording medium recording the inspection method. Further, according to the present invention, even when the electrode pad is miniaturized and thinned, the probe and the high precision can be obtained without damaging the electrode pad of the object to be inspected by utilizing the needle trace formed on the electrode pad. It is an object of the present invention to provide an inspection method capable of performing a highly reliable inspection by repeatedly contacting the recording medium and a program recording medium recording the inspection method.
以下、本発明の検査装置及び検査方法の一実施形態について図1〜図8を参照しながら説明する。各図中、図1は本発明方法の一実施形態を実施するために用いられる検査装置の構成を示すブロック図、図2は図1に示す検査装置を用いる本発明の検査方法の一実施形態を示すフローチャート、図3は図1に示すフローチャートの一部を更に詳細を示すフローチャート、図4の(a)、(b)はそれぞれデバイスの電極パッドにおけるプローブの針跡に基づいて位置ズレ量の補正を示す平面図で、(a)は補正後の状態を示す図で、(b)は理想上のプローブの針跡を示す図、図5の(a)〜(c)はそれぞれ第2の画像の電極パッド上の針跡から第1の画像の電極パッドの既存の針跡を用いて新たな針跡を抽出する工程を示す平面図、図6の(a)、(b)はそれぞれ本発明の検査方法の他の実施形態を説明する説明図、図7の(a)、(b)はそれぞれ電極パッドにおけるプローブの接触可能領域を示す平面図、図8の(a)、(b)、(c)はそれぞれ電極パッドにおけるプローブの接触可能領域と次の検査で割り振るプローブの配置領域の関係を示す図、図9の(a)〜(c)はそれぞれ電極パッド内の空き領域内にプローブの接触予定位置を最適配置する方法を示す説明するための平面図、図10の(a)、(b)はそれぞれプローブの接触予定位置と既存の針跡の重なった状態を説明するための平面図、図11の(a)〜(d)はそれぞれプローブの接触予定位置と既存の針跡の重なった状態を説明するための平面図、図12の(a)、(b)はそれぞれプローブの接触予定位置を最適位置へ移動させて補正する方法を説明するための平面図、図13はプローブの接触予定位置を最適位置へ移動させて補正する方法を具体的に説明するための平面図、図14はプローブの接触予定位置がパッシベーション層に掛かった時の最適位置へ移動させて接触予定位置を補正する方法を説明するための平面図、図15の(a)、(b)はそれぞれプローブの接触予定位置を最適位置へ移動させて補正する他の方法を説明するための平面図である。 Hereinafter, an embodiment of an inspection apparatus and an inspection method of the present invention will be described with reference to FIGS. In each figure, FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an inspection apparatus used for carrying out an embodiment of the method of the present invention, and FIG. 2 shows an embodiment of the inspection method of the present invention using the inspection apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a flowchart showing further details of a part of the flowchart shown in FIG. 1, and FIGS. 4A and 4B show the amount of positional deviation based on the probe trace of the probe on the electrode pad of the device, respectively. 5A is a plan view showing correction, FIG. 5A is a diagram showing a state after correction, FIG. 5B is a diagram showing an ideal probe needle trace, and FIGS. 5A to 5C are second views, respectively. FIG. 6A is a plan view showing a process of extracting a new needle trace from the needle trace on the electrode pad of the first image using the existing needle trace of the electrode pad of the first image, and FIG. Explanatory drawing explaining other embodiment of the test | inspection method of invention, (a) of FIG. FIG. 8B is a plan view showing a probe contactable area on the electrode pad, and FIGS. 8A, 8B, and 8C are probe contactable areas on the electrode pad and the arrangement of probes allocated in the next inspection. FIG. 9A to FIG. 9C are plan views for explaining a method of optimally arranging the expected contact positions of the probes in the empty areas in the electrode pads, and FIG. FIGS. 11A and 11D are plan views for explaining a state where the probe contact position and the existing needle trace overlap each other, and FIGS. 11A to 11D are respectively the probe contact position and the existing contact position. FIG. 12A and FIG. 12B are plan views for explaining a method of correcting by moving the expected contact position of the probe to the optimum position, and FIG. 13 is a probe contact FIG. 14 is a plan view for specifically explaining a method for correcting the planned position by moving it to the optimum position. FIG. 14 is a diagram for correcting the planned contact position by moving to the optimum position when the planned contact position of the probe is applied to the passivation layer. FIG. 15A and FIG. 15B are plan views for explaining another method for correcting by moving the expected contact position of the probe to the optimum position.
第1の実施形態
まず、本発明の検査方法を記録したプログラム記録媒体を具備した検査装置について説明する。この検査装置10は、例えば図1に示すように、被検査体である半導体ウエハWを載置し且つ温度調整機構を内蔵する移動可能な載置台11と、この載置台11の上方に配置されたプローブカード12と、このプローブカード12の複数のプローブ12Aと載置台11上の半導体ウエハWとのアライメントを行うアライメント機構13と、アライメント機構13を構成する撮像手段(例えば、CCDカメラ)13Aと、CCDカメラ13Aによって撮像された画像を表示する表示画面14を有する表示装置と、これらの構成機器を制御するコンピュータを主体とする制御装置15と、を備え、制御装置15の制御下で、アライメント機構13によって載置台11上の半導体ウエハWとプローブカード12の複数のプローブ12Aとのアライメントを行った後、複数のプローブ12Aと半導体ウエハWとを電気的に接触させて半導体ウエハWの電気的特性検査を行うように構成されている。
First Embodiment First, an inspection apparatus provided with a program recording medium recording the inspection method of the present invention will be described. The
また、検査装置10は、図1に示すように表示画面14、キーボード等の入力部16を備え、入力部16によって本発明の検査方法を実行するために種々の検査条件を入力することができ、表示画面14上に表示されたメニューやアイコンを操作して種々のプログラム等を実行することができる。
In addition, the
載置台11は、図1に示すように駆動機構11A及び検出器(例えば、エンコーダ)11Bを備え、駆動機構11Aを介してX、Y、Z及びθ方向に移動すると共にエンコーダ11Bを介して移動量を検出するように構成されている。駆動機構11Aは、載置台11が配置されたXYテーブルを駆動する、例えばモータとボールねじを主体とする水平駆動機構(図示せず)と、載置台11に内蔵された昇降駆動機構と、載置台11をθ方向に回転させるθ駆動機構と、を備えている。エンコーダ11Bは、モータの回転数を介してXYテーブルのX、Y方向への移動距離をそれぞれ検出し、それぞれの検出信号を制御装置15へ送信する。制御装置15は、エンコーダ11Bからの信号に基づいて駆動機構11Aを制御し、もって載置台11のX、Y方向への移動量を制御する。
As shown in FIG. 1, the mounting table 11 includes a
アライメント機構13は、上述のようにCCDカメラ13A及びアライメントブリッジ13Bを備えている。図1に示すように、CCDカメラ13Aはアライメントブリッジ13Bに装着されている。CCDカメラ13Aはズーム機能を備え、所定の倍率で半導体ウエハWを撮像する。
The
CCDカメラ13Aは、アライメントブリッジ13Bを介してプローバ室の背面からプローブセンタまで進出してプローブカード12と載置台11との間に位置し、ここで載置台11がX、Y方向へ移動する間に、半導体ウエハWを上方から所定の倍率で撮像し、撮像信号を制御装置15へ送信し、制御装置15を介してその半導体ウエハの画像を表示画面14上に表示する。
The
制御装置15は、中央演算処理部15Aと、本発明の検査方法を実行するためのプログラムを含む各種のプログラムが記憶されたプログラム記憶部15Bと、種々のデータを記憶する記憶部15Cと、CCDカメラ13Aからの撮像信号を画像処理する画像処理部15Dと、この画像処理部15Dからの画像信号を画像データとして記憶する画像記憶部15Eと、この画像信号に基づいて表示画面14に撮像画像等を表示するための表示制御部15Fと、を備え、中央演算処理部15Aとプログラム記憶部15B、記憶部15Cとの間で信号を送受信して検査装置10の各種の構成機器を制御する。
The
中央演算処理部15Aには入力部16が接続され、入力部16から入力された各種のデータ信号を中央演算処理部15Aで処理し、記憶部15Cへ格納する。本実施形態ではプログラム記憶部15Bに本発明の検査方法を実行するためのプログラムが格納され、表示画面14には撮像画像14A及び操作パネル14B等が表示される。操作パネル14Bは、後述するようにアライメントに先立って載置台11を移動操作し、あるいはプローブカード12の位置データ等の画像情報を登録する機能を有している。即ち、載置台11は、操作パネル14Bの水平移動操作キーK1を押圧することでX、Y方向へ移動すると共に、操作パネル14Bの上下移動操作キーK2を押圧することでZ方向へ移動するように構成されている。
An
また、中央演算処理部15Aには画像記憶部15E及び表示制御部15Fが接続され、CCDカメラ13Aによる撮像画像を中央演算処理部15A及び表示制御部15Fを介して表示画面14上にそれぞれ表示する。画像記憶部15EにはCCDカメラ13Aによる現在の撮像画像以外に、過去の撮像画像や加工画像等を格納することができる。
An
本発明の検査方法等のプログラムは、種々の記録媒体を介してプログラム記憶部15Bに格納されている。また、これらのプログラムは、通信媒体によって各種の検査装置にダウンロードすることもできる。本実施形態では、プログラム記憶部15Bに格納された検査方法のプログラムを実行するようにしてある。 Programs such as the inspection method of the present invention are stored in the program storage unit 15B via various recording media. Moreover, these programs can also be downloaded to various inspection apparatuses by a communication medium. In the present embodiment, the inspection method program stored in the program storage unit 15B is executed.
次に、本発明の検査方法の一実施形態について図2〜図6をも参照しながら説明する。本実施形態の検査方法は、検査装置10に付帯する針跡のインスペクション機能を用いて、前回の検査で電極パッドに形成された既存の針跡(以下、「旧針跡」と称す。)を用い、今回の検査前に複数のプローブの接触位置を補正した後、複数の電極パッドに複数のプローブを接触させて新たな針跡(以下、「新針跡」と称す。)を形成し、新針跡を用いて次回の最適な接触位置を求める点に特徴がある。従って、本実施形態の検査方法で用いられる半導体ウエハWは、既に少なくとも一回の電気的特性検査が実施されて、複数のデバイスの電極パッドにはそれぞれプローブの針跡が少なくとも一つずつ形成されている。そして、今回の検査では前回の検査で使用されたプローブカードと同一のものが用いられる。
Next, an embodiment of the inspection method of the present invention will be described with reference to FIGS. The inspection method of the present embodiment uses the needle trace inspection function attached to the
本実施形態の検査方法は、例えば図2に示すフローチャートに従って複数のプローブ12Aの接触位置が補正される。以下では半導体ウエハWの高温検査を行う場合について説明する。
In the inspection method of this embodiment, for example, the contact positions of the plurality of
即ち、図2に示すように今回の接触前に旧針跡Fのある電極パッドP(図4参照)を有するデバイスDをCCDカメラ13Aによって撮像する(ステップS1)。それには、検査装置10において、制御装置15の制御下でウエハ搬送機構によってローダ室からプローバ室内の載置台11上に半導体ウエハWを載置すると共に温度調整機構を用いて半導体ウエハWを所定の温度(例えば、150℃)まで加熱する。この間、アライメントブリッジ13Bがプローバ室の背面からプローブセンタまで進出して停止する。
That is, as shown in FIG. 2, the device D having the electrode pad P (see FIG. 4) with the old needle trace F is imaged by the
然る後、載置台11がX、Y方向へ移動する間に、アライメントブリッジ13BのCCDカメラ13Aが低倍率で半導体ウエハW中の所定のデバイスDを探し出し、そのデバイスDがCCDカメラ13Aの真下に達すると、CCDカメラ13Aが高倍率になって所定のデバイスDを撮像する(ステップS1)。CCDカメラ13Aは撮像信号を画像処理部15Dへ送信し、ここで例えば所定の閾値を基準にして撮像信号に基づいて撮像画像の二値化処理を行った後、画像記憶部15Eでその画像を第1の画像として記憶する。更に、制御装置15の表示制御部15Fが作動して、画像記憶部15Eの第1の画像を表示画面14へ図1に示すように表示する。
Thereafter, while the mounting table 11 moves in the X and Y directions, the
図1に示す第1の画像を拡大したものが図4の(a)に示す画像である。図4の(a)において、デバイスDの画像は、二値化画像として表示され、電極パッドPが白く、旧針跡Fを含む他の部分が黒く表示されている。各電極パッドP内で直交する破線は各電極パッドPの各辺の中点を通り、各破線の電極パッドP内での交点が電極パッドPのxy座標の原点Oになる。また、旧針跡Fのクロスマークはその重心を示している。 An enlarged version of the first image shown in FIG. 1 is the image shown in FIG. In FIG. 4A, the image of the device D is displayed as a binarized image, the electrode pad P is white, and the other part including the old needle trace F is displayed black. A broken line orthogonal to each other in each electrode pad P passes through a midpoint of each side of each electrode pad P, and an intersection of each broken line in the electrode pad P becomes an origin O of the xy coordinates of the electrode pad P. The cross mark of the old needle mark F indicates the center of gravity.
また、図4の(b)は設計通りに作製された理想的なプローブカードの針跡Fiを示している。理想的なプローブカードであれば、図4の(b)に示すように複数のプローブが電極パッドPに接触すると針跡Fiの重心が対応する電極パッドPの原点Oと一致する。ところが、現実のプローブカード12は、製作上の誤差等が含まれており、上述のように各プローブ12Aの針先位置が電極パッドPの原点からx、y方向に多少外れている。
FIG. 4B shows the needle trace Fi of an ideal probe card manufactured as designed. In the case of an ideal probe card, as shown in FIG. 4B, when a plurality of probes come into contact with the electrode pad P, the center of gravity of the needle trace Fi coincides with the origin O of the corresponding electrode pad P. However, the
そこで、今回の検査では第1の画像の電極パッドPの旧針跡Fと理想のプローブカードの針跡Fiを利用して接触位置を補正する(ステップS2)。この補正を行うには、複数のプローブ12Aの旧針跡Fとそれぞれの理想の針跡Fiとの位置ズレ量を求める必要がある。そこで、図4の(a)に示すように旧針跡Fの重心位置のxy座標を(xi,yi)と定義し、図4の(b)に示すように理想の針跡Fiの重心のxy座標を(ui,vi)と定義とする。そして、半導体ウエハWのx方向及びy方向へそれぞれ誤差分(x,y)だけ移動させてプローブカード12の接触位置を補正するものとする。誤差Ltは次の式1によって求めることができる。但し、電極パッドPはn個あるものとする。尚、図4の(a)、(b)では各電極パッドDに付いた針跡Fi、Fの重心のxy座標値は各電極パッドPに隣接して記入してある。
Lt=Σ((xi−(x+ui))2+(yi−(y+vi))2)・・・式1
Therefore, in this test to correct the contact position by using the needle traces F i of the probe card of the old needle trace F and the ideal electrode pads P of the first image (step S2). To do this correction, it is necessary to obtain the positional deviation amount between the needle trace F i of the old needle trace F and each of the ideal of the
Lt = Σ ((xi− (x + ui)) 2 + (yi− (y + vi)) 2 ) Equation 1
ここで誤差Ltが最小値になる(x,y)を求めれば良いことになる。誤差Ltは、x、yの二次関数であることから必ず極小値が存在する。そこで、この極小値はLtをx、yで偏微分することによって求めることができる。Ltをx及びyで偏微分すると次の式2A及び式2Bになる。
dLt/dx=2nx+2(Σ(ui−xi))=0・・・式2A
dLt/dy=2ny+2(Σ(vi−yi))=0・・・式2B
Here, it is sufficient to obtain (x, y) at which the error Lt becomes the minimum value. Since the error Lt is a quadratic function of x and y, there is always a minimum value. Therefore, this minimum value can be obtained by partial differentiation of Lt with x and y. When Lt is partially differentiated with respect to x and y, the following equations 2A and 2B are obtained.
dLt / dx = 2nx + 2 (Σ (ui−xi)) = 0 Expression 2A
dLt / dy = 2ny + 2 (Σ (vi−yi)) = 0 Equation 2B
式2A及び式2Bから次に示す式3A及び式3Bが得られる。これらの式から明らかなように、(ui−xi)及び(vi−yi)は、それぞれ旧針跡Fと理想の針跡Fiとのズレ量であるから、補正量は実際の複数のプローブ12Aの旧針跡Fの重心のそれぞれの電極パッドの中心からのズレ量の平均値になる。今回の検査で複数のプローブ12Aをそれぞれの電極パッドPの中心に接触させるためには、旧針跡Fの重心をズレ量の平均値分だけ半導体ウエハWをx方向、y方向へ補正すれば良いことになる。そこで、この平均値を位置ズレの補正量として用いることで、今回の検査では旧針跡Fの重心を補正することができる。但し、位置ズレを補正するには半導体ウエハWを逆向きに移動させるため補正量は(−x,−y)となる。
x=(Σ(ui−xi))/n・・・式3A
y=(Σ(vi−yi))/n・・・式3B
From the equations 2A and 2B, the following equations 3A and 3B are obtained. As is clear from these equations, (ui-xi) and (vi-yi) are deviation amounts between the old needle trace F and the ideal needle trace Fi, respectively, and therefore the correction amount is the actual number of
x = (Σ (ui−xi)) / n Equation 3A
y = (Σ (vi−yi)) / n Equation 3B
ステップS2ではプローブカード12の接触位置の補正量を求めた後、載置台11がx方向及びy方向へそれぞれ補正量だけ移動し、複数の電極パッドPと複数のプローブ12Aの接触位置を補正する。これにより半導体ウエハWとプローブカード12のアライメントが終了する。このアライメントでは複数のプローブ12Aの全てについて行うため、精度の高いアライメントを行うことができる。アライメント終了後、載置台11を上昇させて既に150℃まで加熱された半導体ウエハWとプリヒートされたプローブカード12を接触させ、更に載置台11をオーバードライブさせてデバイスDの複数の電極パッドPと複数のプローブ12Aを電気的に接触させて新たな針跡を形成する(ステップS3)。例えば、第1の画像のある電極パッドPには図5の(a)に示すように旧針跡Fが形成されていて、プリヒートされたプローブカード12の該当するプローブ12Aは図5の(b)に示すように新たな針跡、即ち新針跡Fnを形成する。
In step S2, after obtaining the correction amount of the contact position of the
引き続き、制御装置15の制御下で、載置台11が所定位置まで下降して半導体ウエハWがプローブカード12から離れた後、アライメントブリッジ13Bがプローブセンタまで進出し、CCDカメラ13Aで電極パッドPを撮像する(ステップS4)。CCDカメラ13Aが撮像信号を画像処理部15Dへ送信し、ここで画像処理して二値画像を得た後、この二値画像を画像記憶部15Eで第2の画像として記憶する。
Subsequently, under the control of the
然る後、制御装置15の制御下で、表示画面14には新針跡Fnが形成された複数の電極パッドPを有するデバイスDが第2の画像として表示される。このデバイスDの複数の電極パッドPに形成された新針跡Fnを用いて次の高温検査に備えて複数の電極パッドPと複数のプローブ12Aの接触位置を補正する。それには、ステップ2と同様に、新針跡Fnの重心のxy座標値と電極パッドPの中心のxy座標値を式3A及び式3Bに当て嵌めて次の高温検査で必要とされる補正量を求める(ステップS5)。
Thereafter, under the control of the
本実施形態では、次の高温検査で必要となる補正量を求めるだけでなく、図3に示すフローチャートに従って電極パッドPにおけるプローブ12Aの接触可能領域Sを求め、更にこの接触可能領域Sにプローブ12Aが既存の針跡Fと極力重なることなく接触し得る空き領域があるか否かを判断し、そのような空き領域があれば、その空き領域に針跡を形成するプローブ12Aの補正量を求める。
In the present embodiment, not only the correction amount required in the next high temperature inspection is obtained, but also the contactable region S of the
プローブ12Aの接触可能領域Sを求める方法について図6を参照しながら説明する。図6の(a)はプローブとして垂直プローブを使用し、垂直プローブの針先がx方向にのみ位置ズレし、y方向には位置ズレのない状態を示している。y方向に位置ズレがある場合にはx方向の場合と同様に取り扱うことができる。ここでは接触可能領域Sを求める方法を単純化するため垂直針を用いて電極パッドに円形の針跡が形成される場合について説明するが、カンチレバータイプのプローブ12Aでは図4等に示すように略長円形の針跡を形成するが、この場合にも原理は全く変わらない。
A method for obtaining the contactable region S of the
各電極パッドPの針跡FがΔx1、Δx2、・・・Δxnにだけ電極パッドPの中心(理想の針跡)から位置ズレしたバラツキがあるものと仮定する。この説明ではΔを省略して説明する。複数の電極パッドPの中からx方向の位置ズレが最も小さい針跡Fの重心をxmin=min(x1,x2,・・・xn)と、x方向の位置ズレが最も大きい針跡Fの重心をxmax=max(x1,x2,・・・xn)と定義する。 It is assumed that the needle trace F of each electrode pad P has a variation that is displaced from the center (ideal needle trace) of the electrode pad P only by Δx1, Δx2,. In this description, Δ is omitted. The center of gravity of the needle trace F having the smallest positional deviation in the x direction among the plurality of electrode pads P is x min = min (x1, x2,... Xn), and the needle trace F having the largest positional deviation in the x direction is represented. The center of gravity is defined as x max = max (x1, x2,... Xn).
垂直プローブの接触可能領域Sのx方向の最小値Cmin及びx方向の最大値Cmaxは下記の式4A及び式4Bによって求めることができる。但し、これらの式において、w1は電極パッドPの幅寸法であり、w2は垂直プローブの直径を意味している。尚、下記の式4A、4Bは、電極パッドPの幅w1及び垂直プローブの直径w2がそれぞれ全て一定の値と仮定した場合の式である。式4A、4Bで求めた垂直プローブの接触可能領域Sは、図6の(b)にハッチングで示した矩形領域になる。式4A及び式4Bにおいてw2/2を加算し、減算しているのは、垂直プローブの半径を考慮し、垂直プローブが電極パッドPを囲むパッシベーションエッジからはみ出さないようにしている。
Cmin=max(−w1/2+w2/2,−w1/2+w2/2+xmax)
・・・式4A
Cmax=min(w1/2−w2/2,w1/2−w2/2+xmin)
・・・式4B
The minimum value C min in the x direction and the maximum value C max in the x direction of the contactable region S of the vertical probe can be obtained by the following equations 4A and 4B. In these equations, w1 is the width dimension of the electrode pad P, and w2 is the diameter of the vertical probe. The following formulas 4A and 4B are formulas assuming that the width w1 of the electrode pad P and the diameter w2 of the vertical probe are all constant values. The contactable area S of the vertical probe obtained by the equations 4A and 4B is a rectangular area indicated by hatching in FIG. In formula 4A and formula 4B, w2 / 2 is added and subtracted in consideration of the radius of the vertical probe so that the vertical probe does not protrude from the passivation edge surrounding the electrode pad P.
C min = max (−w1 / 2 + w2 / 2, −w1 / 2 + w2 / 2 + x max )
... Formula 4A
Cmax = min (w1 / 2-w2 / 2, w1 / 2-w2 / 2 + xmin )
... Formula 4B
上記の式4A及び4Bは、電極パッドPの大きさ及びプローブ12Aの針跡Fの大きさがそれぞれ同一であることを前提としている。電極パッドPの大きさ及びプローブ12Aの針跡F大きさがそれぞれ異なる場合には、上記の式4A、4Bに対応する式として下記の式4Ci、4Diが成り立つ。下記の式4Ci、4Diでは、i番目の電極パッドPの幅寸法をw1i、i番目のプローブ12Aの直径をw2iと定義し、電極パッドP及びプローブ12Aの針跡Fがそれぞれ固有の大きさを持っており、全て異なる大きさを持つ場合もあれば、幾つかは同一の大きさを持つものもある。電極パッドPの大きさ及びプローブ12Aの針跡Fの大きさがそれぞれ必ずしも同一でない場合には下記の式4Ci、4Diを用いてi番目の電極パッドPにおける接触可能領域Sを求めた後、下記の式4Ci、4Diを用いて全ての電極パッドPを対象とした接触可能領域Sを下記の式4C、4Dから求める。次いで、上記式4A、4Bで接触可能領域Sを求める場合と同様の処理を行って図3に示すフローチャートを実行する。
Cmin(i)=max(−w1i/2+w2i/2,−w1i/2+w2i/2+xi)
・・・式4Ci
Cmax(i)=min(w1i/2−w2i/2,w1i/2−w2i/2+xi)
・・・式4Di
Cmin=max(Cmin(1),Cmin(2),Cmin(3),・・・Cmin(n))
・・・式4C
Cmax=min(Cmax(1),Cmax(2),Cmax(3),・・・Cmax(n))
・・・式4D
The above formulas 4A and 4B assume that the size of the electrode pad P and the size of the needle trace F of the
C min (i) = max (−w1 i / 2 + w2 i / 2, −w1 i / 2 + w2 i / 2 + x i )
... Formula 4Ci
C max (i) = min ( w1 i / 2-w2 i / 2, w1 i / 2-w2 i / 2 + x i)
... Formula 4Di
C min = max (C min (1), C min (2), C min (3), ... C min (n))
... Formula 4C
C max = min (C max (1), C max (2), C max (3), ... C max (n))
... Formula 4D
即ち、式4A及び式4Bに新針跡Fnの重心のxy座標値を代入することによって、図3に示すようにステップS11を実行して高温検査におけるプリヒート後の複数のプローブ12Aの接触可能領域Sを算出することができる。接触可能領域Sを求めた後、この接触可能領域Sが電極パッドP内にあるか否かを中央演算処理部15Aにおいて判断する(ステップS12)。接触可能領域Sが電極パッドP内にあれば、複数のプローブ12Aは、全ての電極パッドP内で確実に接触し、デバイスDの検査を行うことができる。しかし、接触可能領域Sが電極パッドPから一部でもはみ出すと複数のプローブ12Aの中に電極パッドPからはみ出すプローブ12Aが存在することになり、高温検査を行えなくなるため、そのような場合には制御装置15の働きで警告を発するなどして注意を喚起する(ステップS12A)。
That is, by substituting the xy coordinate value of the center of gravity of the new needle trace Fn into Equation 4A and Equation 4B, step S11 is executed as shown in FIG. 3, and the contactable regions of the plurality of
ところで、接触可能領域Sが図7の(a)に示すように電極パッドPの原点Oを含む場合には制御装置15の制御下で、旧針跡Fの重心に基づいて求められた補正量をそのまま使用して半導体ウエハWを接触位置へ移動させることにより、今回の複数のプローブ12Aをそれぞれに対応する複数の電極パッドPの中心に接触させることができる。しかし、図7の(b)に示すように接触可能領域Sが電極パッドPの中心から外れている場合に上述の補正量をそのまま使用すると、プローブ12Aを接触可能領域Sから外れた電極パッドPの中心に補正することになり、複数のプローブ12Aの何れかが接触可能領域Sから外れて高温検査を行うことができない。そこで、このような場合には電極パッドPの中心に最も近い接触可能領域Sのxy座標値をオフセット量として上記補正量に加算して半導体ウエハWを移動させることにより、今回の複数のプローブ12Aをそれぞれに対応する複数の電極パッドPの中心に接触させることができる。更に、接触可能領域Sが形成されない場合、あるいは予め指定したサイズよりも電極パッドが小さい場合には、補正量として適切でないため、警告を発して注意を喚起する。この接触可能領域Sは今回の高温検査においても使用することができる。
By the way, when the contactable region S includes the origin O of the electrode pad P as shown in FIG. 7A, the correction amount obtained based on the center of gravity of the old needle trace F under the control of the
接触可能領域Sが電極パッドP内に形成される場合には、今回の高温検査を行うことができ、更に、次の高温検査に使用される補正量も求めることができる。ここでは、この補正量を第2の補正量と定義する。次の高温検査に備えて第2の補正量を求める場合には、今回の高温検査に当たって形成された新針跡Fnを用いて、旧針跡Fに基づく補正量と同一要領で第2の補正量を求めることができる。即ち、まず複数のプローブ12Aの新針跡Fnの重心を求めた後、これらの新針跡Fnの重心座標を式3A及び式3Bに当て嵌めて第2の補正量を算出する。
When the contactable region S is formed in the electrode pad P, the current high temperature inspection can be performed, and the correction amount used for the next high temperature inspection can also be obtained. Here, this correction amount is defined as a second correction amount. In the case of obtaining the second correction amount in preparation for the next high temperature inspection, the second correction amount is used in the same manner as the correction amount based on the old needle trace F using the new needle trace Fn formed in the current high temperature inspection. The amount can be determined. That is, first, the centroids of the new needle traces Fn of the plurality of
新針跡Fnは、図5の(b)に示すように旧針跡Fの近傍に形成されている。この図に示す新針跡Fnは旧針跡Fと重なっていないため、旧針跡Fと同様に新針跡Fnの重心を求めることができる。しかし、旧針跡Fに新針跡Fnが部分的に重なると、新針跡Fnの重心が判らなくなる。この場合には、例えば本出願人が提案している特開2006-278381号公報に記載の技術を適用することができる。ここでは新針跡Fnが旧針跡Fに重なっていない場合について説明する。 The new needle trace Fn is formed in the vicinity of the old needle trace F as shown in FIG. Since the new needle trace Fn shown in this figure does not overlap the old needle trace F, the center of gravity of the new needle trace Fn can be obtained in the same manner as the old needle trace F. However, if the new needle trace Fn partially overlaps the old needle trace F, the center of gravity of the new needle trace Fn cannot be determined. In this case, for example, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-27881 proposed by the present applicant can be applied. Here, a case where the new needle trace Fn does not overlap the old needle trace F will be described.
しかし、図5の(b)に示す場合でも旧針跡Fと新針跡Fnを区別することができない。そこで、本実施形態では、ステップS2で撮像した旧針跡Fを含む二値化された第1の画像と、旧針跡F及び新針跡Fnの双方を含む二値化された第2の画像を用いて新針跡Fnのみを抽出する(ステップS13)。即ち、制御装置15の制御下で、画像記憶部15Eから第1、第2の画像を中央演算処理部15Aに読み出し、ここで第2の画像から第1の画像の差を求めると、図5の(c)に破線で示すように旧針跡Fが消失し、新針跡Fnだけが抽出される。このようにして抽出された画像(以下、「抽出画像」と称す。)に基づいて新針跡Fnの重心を求めることができる。新針跡Fnは複数のプローブ12Aの全てについて求める。
However, even in the case shown in FIG. 5B, the old needle trace F and the new needle trace Fn cannot be distinguished. Thus, in the present embodiment, the binarized first image including the old needle trace F imaged in step S2 and the binarized second image including both the old needle trace F and the new needle trace Fn. Only the new needle trace Fn is extracted using the image (step S13). That is, under the control of the
然る後、図8の(a)に示すように第2の画像に接触可能領域S及び抽出画像を当て嵌め、抽出画像の重心が電極パッドPの接触可能領域S内で且つ旧針跡F及び新針跡Fnのない空き領域内に入るか否かにつて判断する(ステップS14)。抽出画像が図8の(a)に一点鎖線で示すように接触可能領域S内で空き領域内に配置できる場合には、そこに抽出画像に基づくプローブ12Aの接触予定位置Fsとして配置した後(ステップS15)、その接触予定位置Fsの重心を求める(ステップS16)。接触予定位置Fsの重心が上記の条件を満足せず、図8の(b)に示すように電極パッドPの空き領域にあっても、接触予定位置Fsの重心が接触可能領域Sからはみ出す場合には、接触不良を起こすプローブ12Aが含まれていることになり、高温検査を行うことができないため、警告を発して注意を喚起する(ステップS14A)。更に、図8の(c)に示すように接触予定位置Fsの重心が接触可能領域S内にあるが、接触予定位置Fsが空き領域に配置できない場合には、既存の旧針跡F及び新針跡Fnとの重なりが極力小さくなるように接触予定位置Fsを配置する。この際には接触予定位置Fsが空き領域に配置できない旨の注意を喚起するように設定し、その注意の喚起に基づいて重なりを極力小さくなるように接触予定位置Fsを配置すれば良い。
Thereafter, fitting contact region S and extract fraction image in the second image as shown in (a) of FIG. 8, the center of gravity of the extracted image image and in contactable region S of the electrode pad P Kyuhari Judgment is made as to whether or not the free space without the trace F and the new needle trace Fn is entered (step S14). In the case where the extracted image can be arranged in the vacant area within the contactable area S as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 8A, the extracted image is arranged as the expected contact position Fs of the
以上のようにして接触予定位置Fsの重心を求めると、これらのデータを画像記憶部15Eに格納して、画像記憶部15E内で記憶する。これらデータは、次の高温検査を行う場合に用いられる。また、次の高温検査を他の検査装置で行う場合には、これらのデータを通信媒体あるいは磁気記録媒体等を用いて他の検査装置に移植する。
When the center of gravity of the expected contact position Fs is obtained as described above, these data are stored in the
以上の操作が終了すると、検査装置10では制御装置15の制御下で載置台11によって半導体ウエハWのインデックス送りを実行して今回の高温検査を行う。一枚の半導体ウエハWの高温検査が終了すると、後続の半導体ウエハWを載置台11上に載置する。この半導体ウエハWは、前回の半導体ウエハWと同一であるため、アライメントを省略し、半導体ウエハWのインデックス送りを行うことで高温検査を行う。
When the above operation is completed, the
以上説明したように本実施形態によれば、今回の高温検査に当たり、載置台11上に載置された半導体ウエハWの複数の電極パッドPと載置台11の上方に配置されたプローブカード12の複数のプローブ12Aとを電気的に接触させ、半導体ウエハW内の複数のデバイスDの電気的特性の検査を行って複数の電極パッドPそれぞれに形成された複数のプローブ12Aの旧針跡Fを利用して、検査に備えて複数の電極パッドPと複数のプローブ12Aとの接触位置を補正する工程を含み、複数の電極パッドPと複数のプローブ12Aとの接触位置を補正する工程は、複数の電極パッドPそれぞれに形成された旧針跡Fを検出するために複数の電極パッドPを撮像して第1の画像を得る工程と、第1の画像を用いて、複数の電極パッドPそれぞれの中心とこれらの電極パッドPにおける各旧針跡Fそれぞれの重心との位置ズレ量を求める工程と、今回の検査に使用される複数のプローブPの複数の電極パッPに対する接触位置を、複数の旧針跡Fの重心とそれぞれの位置ズレ量を用いて複数の電極パッドPの中心にそれぞれ合わせる補正をする工程と、この工程での補正後に今回の検査に使用される複数のプローブ12Aと複数の電極パッドPとを接触させて新針跡Fnをそれぞれ形成する工程と、新針跡Fnがそれぞれ形成された複数の電極パッドPを撮像して第2の画像を得る工程と、複数の電極パッドPの大きさとそれぞれの電極パッドPにおける新たな針跡Fnの重心とに基づいて複数のプローブ12Aそれぞれの接触可能領域Sを各電極パッドP内に求める工程と、を備えているため、電極パッドPが微細化した場合であってもCCDカメラ13Aによって旧針跡Fを確実に検出して今回の検査における複数のプローブ12のアライメントを行って新針跡Fnを形成し、更に、新針跡Fnを用いて複数のプローブ12Aの接触可能領域Sを求め、複数の電極パッドPとこれらの対応する複数のプローブ12Aを電気的に確実に接触させて信頼性の高い高温検査を確実に行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, in this high temperature inspection, the plurality of electrode pads P of the semiconductor wafer W placed on the mounting table 11 and the
また、本実施形態によれば、複数の電極パッドPと複数のプローブ12Aとの接触位置を検査に備えて補正する工程は、複数の電極パッドPそれぞれに形成された旧針跡Fを検出するために複数の電極パッドPを撮像して第1の画像を得る工程と、第1の画像を用いて、複数の電極パッドPそれぞれの中心とこれらの電極パッドPにおける各旧針跡Fそれぞれの重心との位置ズレ量を求める工程と、今回の検査に使用される複数のプローブPの複数の電極パッPに対する接触位置を、複数の旧針跡Fの重心とそれぞれの位置ズレ量を用いて複数の電極パッドPの中心にそれぞれ合わせる補正をする工程と、この工程での補正後に今回の検査に使用される複数のプローブ12Aと複数の電極パッドPとを接触させて新針跡Fnをそれぞれ形成する工程と、新針跡Fnがそれぞれ形成された複数の電極パッドPを撮像して第2の画像を得る工程と、第1の画像と第2の画像を比較して複数の電極パッドPそれぞれの新針跡Fnの画像を抽出し、これら複数の抽出画像と第2の画像の針跡のない空き領域とを比較し、複数の抽出画像がそれぞれの空き領域に含まれる時には各空き領域内に複数の抽出画像に基づくプローブ12Aの接触予定位置Fsとして配置しそれぞれの重心を求める工程と、複数のプローブ12Aそれぞれの接触位置を各空き領域内に配置された複数の接触予定位置Fsの重心に合わせる補正をする工程と、を備えているため、電極パッドPが微細化した場合であっても電極パッドPに形成された旧針跡Fを利用することにより、次の高温検査で複数のプローブ12Aをそれぞれの電極パッドPの空き領域に接触させ、それぞれの電極パッドPの損傷を防止し、信頼性の高い高温検査を行うことができる。
In addition, according to the present embodiment, the step of correcting the contact positions of the plurality of electrode pads P and the plurality of
更に、本実施形態によれば、複数の接触可能領域Sそれぞれが複数の電極パッドPに含まれる時には第1の画像と第2の画像から抽出される複数の電極パッドP内の新たな針跡の抽出画像を求める工程と、複数の抽出画像と複数の電極パッドPそれぞれの接触可能領域S内で且つ針跡のない空き領域とをそれぞれ比較し、複数の抽出画像が各空き領域に含まれる時には各空き領域内の複数の抽出画像に基づくプローブ12Aの接触予定位置Fsとして配置しそれぞれの重心を求める工程と、複数のプローブ12Aそれぞれの接触位置と空き領域内に配置された複数の接触予定位置Fsの重心に合わせるように補正する工程と、を備えているため、次の高温検査で複数のプローブ12Aをそれぞれの電極パッドPの空き領域により確実に接触させ、それぞれの電極パッドPの損傷を防止し、信頼性の高い高温検査を行うことができる。
Furthermore, according to the present embodiment, when each of the plurality of contactable areas S is included in the plurality of electrode pads P, new needle traces in the plurality of electrode pads P extracted from the first image and the second image are displayed. step a, a plurality of extract fraction images and a plurality of electrode pads P respectively contactable in the region S and the needle trace without a free area compared respectively, a plurality of extraction picture images each free space for obtaining the extract fraction images Are arranged as the expected contact position Fs of the
第2の実施形態
本実施形態では、電極パッドPでの複数の針跡の間に形成された空き領域内でプローブ12Aを効率よく接触させる検査方法について図9〜図13を参照しながら説明する。空き領域とは、電極パッドP内で既存の針跡と重なることなくプローブ12Aが接触できる領域のことを云う。既存の針跡が複数あって既存の針跡と重なることなくプローブ12Aが接触できない時には、既存の針跡との重なりが最小限になる接触予定位置の最適位置を探し出す。既存の針跡との重なりを最小限に抑制することで、電極パッドの損傷、延いてはデバイスの損傷を防止することができる。接触予定位置は第1の実施形態と同一の手順で求めることができる。尚、図9〜図14では針跡の代わりに針跡の外接四角形が示されている。
Second Embodiment In the present embodiment, an inspection method in which the
空き領域を探し出す方法には2通りがある。第1の方法は、電極パッド内の既存の針跡との重なりが最小となる位置で、接触予定位置に最も近い位置にプローブ12Aを移動させる方法である。第2の方法は、接触予定位置周辺の既存の針跡との位置関係を保った上で、電極パッドP内の既存の針跡との重なりが最小となる位置で、接触予定位置に最も近い位置にプローブ12Aを移動させる方法である。
There are two ways to find a free area. The first method is a method of moving the
例えば、図9の(a)に示すように、電極パッドP内に2つの既存の旧針跡(針跡の外接四角形で示されている)F1、F2と、一方の旧針跡F2を用いて今回のプローブ12Aの接触位置を補正して得られた新針跡(針跡の外接四角形で示されている)Fnを形成し、この新針跡Fnの重心と電極パッドPの中心との位置ズレ量を用いて第1の実施形態と同一要領で新針跡Fnの位置を補正して次の検査におけるプローブ12Aの接触予定位置(針跡の外接四角形で示されている)Fsを求めたものである。この接触予定位置Fsは、同図の(a)に示すように旧針跡F2と新針跡Fnと部分的に重なっている。そこで、本実施形態では、接触予定位置Fsの旧針跡F2と新針跡Fnとの重なりが最小になる位置を接触予定位置Fsの最適位置Fcとして補正する。
For example, as shown in FIG. 9A, two existing old needle traces (indicated by a circumscribed rectangle of the needle trace) F1 and F2 and one old needle trace F2 are used in the electrode pad P. A new needle trace (indicated by a circumscribed rectangle of the needle trace) Fn obtained by correcting the contact position of the
第1の方法では、電極パッドP全体の中から最適位置(既存の針跡F1、F2、Fnと重ならない位置)Fcを図9の(b)に示すようにいずれの針跡とも重ならない位置を探し、その位置を次の検査の接触予定位置Faとして求める。この場合、重なり部分は0になる。しかし、この方法は、次の検査を行う時には、空き領域が一気に減少する問題がある。 In the first method, the optimum position (position that does not overlap with the existing needle traces F1, F2, and Fn) Fc of the entire electrode pad P does not overlap with any needle trace as shown in FIG. 9B. And the position is obtained as the expected contact position Fa of the next inspection. In this case, the overlapping portion becomes zero. However, this method has a problem that the empty area is reduced at a stretch when the next inspection is performed.
第2の方法では、既存の旧針跡F2と新針跡Fnとの位置関係を保持しつつ、空き領域を求めて接触予定位置Fsを最適位置Fcに補正する。接触予定位置Fsと既存針跡F2、Fnとの重なりを極力少なくして電極パッドPの損傷を防止する。空き領域を求める場合でも最適位置Fcはなるべく接触予定位置Fsに近い方が好ましい。なぜなら、プローブ12Aが最適位置Fcへ接触した後、接触位置を接触予定位置Fsへ戻し、別の位置に接触することもあり、空き領域であれば自由に接触できる訳ではないからである。そこで、以下では第2の方法について図10〜図13を参照しながら更に説明する。
In the second method, while maintaining the positional relationship between the existing old needle trace F2 and the new needle trace Fn, a free area is obtained and the expected contact position Fs is corrected to the optimum position Fc. The overlap between the expected contact position Fs and the existing needle traces F2 and Fn is minimized to prevent the electrode pad P from being damaged. Even when an empty area is obtained, the optimum position Fc is preferably as close to the planned contact position Fs as possible. This is because, after the
接触予定位置Fsから空き領域内で最適位置Fcを求めるためには、既存の新針跡Fnの重心と電極パッドPの中心の位置ズレ量に基づいて補正した接触予定位置Fsが例えば図10の(a)、(b)に示すように既存の新針跡Fnとの間に部分的に重なっているとする。 In order to obtain the optimum position Fc within the empty area from the estimated contact position Fs, the estimated contact position Fs corrected based on the positional deviation amount between the center of gravity of the existing new needle trace Fn and the center of the electrode pad P is, for example, shown in FIG. As shown in (a) and (b), it is assumed that it partially overlaps with the existing new needle trace Fn.
この方法では、図10の(a)、(b)において接触予定位置Fsと新針跡Fnの重なりを調べ、例えば接触予定位置Fsのどの辺が新針跡Fnと重なっているかを特定する。接触予定位置Fsの重なっている辺のうち、重なりの大きい辺を対象切片と定義する。図10の(a)では接触予定位置Fsの太線で示す右辺の切片が上辺の切片より大きいから、太線で示す右辺の切片が対象切片となる。同図の(b)では接触予定位置Fsの太線で示す上辺の切片が右辺の切片より大きいから、太線で示す上辺の切片が対象切片となる。対象切片は、図10の(a)、(b)に示す他、例えば図11の(a)〜(d)に示す類型がある。 In this method, the overlap between the planned contact position Fs and the new needle trace Fn is examined in FIGS. 10A and 10B, and for example, which side of the planned contact position Fs overlaps with the new needle trace Fn is specified. Of the sides where the planned contact position Fs overlaps, the side with a large overlap is defined as the target segment. In FIG. 10A, since the intercept on the right side indicated by the bold line of the planned contact position Fs is larger than the intercept on the upper side, the intercept on the right side indicated by the bold line is the target segment. In FIG. 6B, the upper side segment indicated by the bold line of the planned contact position Fs is larger than the right side segment, so the upper side segment indicated by the thick line is the target segment. In addition to the target sections shown in FIGS. 10A and 10B, there are types shown in FIGS. 11A to 11D, for example.
接触予定位置Fsと新針跡Fnの位置関係を維持しつつ、重なりを最小または0にするには、対象切片の垂直方向へ他方の辺の重なり部分を基準に接触予定位置Fsを移動させることによって、接触予定位置Fsの重なりを最小または0にすることができる。図10の(a)に示す場合であれば図12の(a)から同図の(b)に示すように接触予定位置Fsを左方向に他方の辺の重なり分だけ移動させると重なりが0になる。図10の(b)に示す場合であれば接触予定位置Fsを下方向に他方の辺の重なり分だけ移動させると重なりが0になる。図11の(a)の類型は図10の類型を含み、対象切片に基づいて最適位置へ補正することができる。また、図11の(b)、(c)に示す類型の場合にも一つの対象切片を含むため、接触予定位置Fsを最適位置へ補正することができる。しかしながら、図11の(d)に示す類型の場合には、対象切片が複数あるため、最適位置を設定することができない。従って、図11の(d)の類型の場合には、最適位置への補正を行わない。 In order to minimize or eliminate the overlap while maintaining the positional relationship between the planned contact position Fs and the new needle trace Fn, the planned contact position Fs is moved in the vertical direction of the target section with reference to the overlapping portion of the other side. Thus, the overlap of the expected contact position Fs can be minimized or zero. In the case shown in FIG. 10 (a), if the planned contact position Fs is moved to the left by the overlap of the other side as shown in FIG. 12 (a) to FIG. become. In the case shown in FIG. 10B, the overlap is zero when the planned contact position Fs is moved downward by the overlap of the other side. The type shown in FIG. 11A includes the type shown in FIG. 10 and can be corrected to the optimum position based on the target segment. In addition, in the case of the types shown in FIGS. 11B and 11C, since one target section is included, the expected contact position Fs can be corrected to the optimum position. However, in the case of the type shown in (d) of FIG. 11, the optimum position cannot be set because there are a plurality of target sections. Accordingly, in the case of the type shown in FIG. 11D, correction to the optimum position is not performed.
また、図9の(a)及び図13に示すように接触予定位置Fsが旧針跡F2及び新針跡Fnの双方と重なっている場合には、重なりが0になるように接触予定位置Fsを移動させることができない。この場合には、左右の重なりが均等になるように対象切片がその垂直方向へ移動するように接触予定位置Fsを移動させる。このように重なり部分を左右に均等に分けることで双方の針跡における損傷を軽減することができる。図13において、接触予定位置Fsと新針跡Fnの対象切片の長さをay、他の重なり辺の長さをaxとし、接触予定位置Fsと旧針跡F2の対象切片の長さをby、他の重なり辺の長さをbxとすると、そのx方向への移動量xは次の式によって求めることができる。
SL(移動後の旧針跡との重なり面積)=(bx−x)×by
SR(移動後の新針跡との重なり面積)=(ax+x)×ay
ここでSL=SRの関係からxを求める。
(bx−x)×by=(ax+x)×ay
よって、移動量x=(bxby−axay)/(ay+by)
となる。
Further, as shown in FIGS. 9A and 13, when the planned contact position Fs overlaps both the old needle trace F2 and the new needle trace Fn, the planned contact position Fs so that the overlap is zero. Can not be moved. In this case, the expected contact position Fs is moved so that the target segment moves in the vertical direction so that the left and right overlaps are equal. Thus, the damage in both needle traces can be reduced by dividing the overlapping portion equally on the left and right. In FIG. 13, the length of the target section of the planned contact position Fs and the new needle trace Fn is ay, the length of the other overlapping side is ax, and the length of the target section of the planned contact position Fs and the old needle trace F2 is by. If the length of the other overlapping side is bx, the movement amount x in the x direction can be obtained by the following equation.
SL (overlapping area with old needle trace after movement) = (bx−x) × by
SR (overlap area with new needle trace after movement) = (ax + x) × ay
Here, x is obtained from the relationship SL = SR.
(Bx−x) × by = (ax + x) × ay
Therefore, the movement amount x = (bxby−axay) / (ay + by)
It becomes.
このようにしてx方向の移動量を求めた後、y方向の移動量をx方向の移動量と同一要領で求めて、接触予定位置Fsを最適化する。 After obtaining the amount of movement in the x direction in this way, the amount of movement in the y direction is obtained in the same manner as the amount of movement in the x direction, and the expected contact position Fs is optimized.
重なり量が左右で均等になる移動量ではなく、左右の重なり面積の合計が最小になる移動量や重なり幅(図13ではax、bx)が均等になるような移動量を求めても良い。 Instead of a movement amount that makes the overlap amount equal on the left and right, a movement amount that minimizes the sum of the left and right overlap areas and a movement amount that makes the overlap width (ax, bx in FIG. 13) equal may be obtained.
上述のようにしてx方向に最適化移動させるためには、予め既存値の隣接関係を表す、既存の針跡と接触予定位置をノードとする有向グラフ(以下、「隣接関係グラフ」と称す。)を作成しておき、隣接関係グラフから接触予定位置Fsと関係する既存の針跡を特定し、既存の針跡との重なり幅等の評価量を求めると良い。 In order to perform the optimal movement in the x direction as described above, a directed graph (hereinafter referred to as an “adjacency relationship graph”) having an existing needle trace and a planned contact position as a node, which represents an adjacent relationship of existing values in advance. Is created, an existing needle trace related to the expected contact position Fs is identified from the adjacent relationship graph, and an evaluation amount such as an overlap width with the existing needle trace is obtained.
接触予定位置Fsが図14に示すように新針跡Fnとパッシベーションエッジの双方と重なる場合には、パッシベーションエッジから一定距離だけ内側の辺を既存の針跡外接四角形の辺と同様に考えれば、上述した方法で新針跡Fnとパッシペーションの間の最適位置に接触予定位置Fsを移動させることができる。また、パッシベーションエッジから一定距離以上離す条件を満足しなければならない場合には、その条件を満たした上で、既存の新針跡Fnとの重なりがなるべく小さくなる移動量を求める。尚、図14において、破線の外側がパッシベーション層である。 When the planned contact position Fs overlaps both the new needle trace Fn and the passivation edge as shown in FIG. 14, if the side that is a certain distance from the passivation edge is considered in the same way as the side of the existing needle trace circumscribed rectangle, The expected contact position Fs can be moved to the optimum position between the new needle trace Fn and the passivation by the method described above. In addition, when the condition of separating from the passivation edge by a certain distance or more must be satisfied, a movement amount that minimizes the overlap with the existing new needle trace Fn is obtained after satisfying the condition. In FIG. 14, the outer side of the broken line is a passivation layer.
尚、本実施形態では接触予定位置Fsを最適位置Fcに移動させる場合に、針跡の外接四角形を用いて移動量を求める方法について説明したが、実際の針跡領域を示す二値化画像を用いてビットマップ演算により重なり部分を計算しても良い。 In the present embodiment, the method of obtaining the movement amount using the circumscribed quadrangle of the needle trace when the planned contact position Fs is moved to the optimum position Fc has been described. However, a binarized image indicating an actual needle trace area is used. The overlapping portion may be calculated by bitmap calculation.
以上説明したように本実施形態によれば、第1の実施形態と同一の手順で複数のプローブ12Aが次の検査で接触する接触予定位置Fsをそれぞれ求めた後の工程として、複数の接触予定位置Fsにそれぞれ配置された複数の針跡の抽出画像(外接四角形)Fnが既存の針跡(外接四角形)F1と互いに重なる時にはその重なりが最小になる位置、即ち接触予定位置Fsの対象切片をその垂直方向へ各接触予定位置Fsを最短距離で移動させて、接触予定位置Fsの補正をする工程を備えているため、接触予定位置Fsを空き領域に効率よく配置して、既存の針跡F1、Fnの損傷を抑制することができ、延いてはデバイスの損傷を抑制することができる外、第1の実施形態と同様に作用効果を期することができる。
As described above, according to the present embodiment, a plurality of contact plans are obtained as steps after the respective contact positions Fs at which the plurality of
第3の実施形態
本実施形態では、図15に示すように既存の針跡の重心に対してボロノイ図を作成する。尚、本実施形態でも針跡は、第2の実施形態と同様に針跡の外接四角形で表されている。ボロノイ図とは、ある距離空間上の任意の位置に配置された複数個の点(母点)に対して、同一距離空間の点がどの母点に近いかによって領域分けされた図のことを云う。領域の境界線は、それぞれの領域の母点の二等分線の一部になる。図15の(a)に示すように、ボロノイ境界線Lは、既存の針跡F1、F2、Fnの重心から最も遠い位置であることになる。図15の(b)に示すように新針跡Fnに基づいて求められた接触予定位置Fsの重心からボロノイ境界線Lに最も近い位置が最適化後の最適位置Fcになる。
Third Embodiment In this embodiment, a Voronoi diagram is created for the center of gravity of an existing needle trace as shown in FIG. In this embodiment, the needle trace is represented by a circumscribed rectangle of the needle trace as in the second embodiment. A Voronoi diagram is a diagram in which a plurality of points (mother points) placed at arbitrary positions in a certain metric space are divided into regions according to which mother point the points in the same metric space are close to. say. The boundary line of the region becomes a part of the bisector of the generating point of each region. As shown in FIG. 15 (a), the Voronoi boundary L will be the farthest from the existing needle traces F1, F2, Fn of the center of gravity. As shown in FIG. 15B , the position closest to the Voronoi boundary line L from the center of gravity of the planned contact position Fs obtained based on the new needle trace Fn is the optimized optimum position Fc.
本実施形態によれば、第2の実施形態において針跡F1、Fsの外接四角形を用いて空き領域にプローブ12の接触予定位置Fsを効率よく配置する代わりに、既存の針跡F1、F2、Fnのボロノイ図を用いて接触予定位置Fsを効率よく配置することができ、第2の実施形態と同様の作用効果を期することができる。
According to the present embodiment, instead of efficiently arranging the planned contact position Fs of the
尚、上記実施形態では被検査体の高温検査について説明したが、高温検査に限らずその他の種々の検査にも同様に適用することができる。本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜変更することができる。 In addition, although the said embodiment demonstrated the high temperature test | inspection of to-be-inspected object, it is applicable not only to a high temperature test | inspection but to various other test | inspections similarly. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and each component can be changed as appropriate.
本発明は、半導体ウエハ等の被検査体の電気的特性検査を行う検査装置に好適に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for an inspection apparatus that inspects electrical characteristics of an object to be inspected such as a semiconductor wafer.
10 検査装置(検査装置)
11 載置台(載置台)
12 プローブカード
12A プローブ
13A CCDカメラ
15 制御装置(コンピュータ)
15A 中央演算処理部
D デバイス
F 旧針跡(針跡)
Fn 新針跡
Fs 抽出画像
P 電極パッド
W 半導体ウエハ(被検査体)
10 Inspection device (Inspection device)
11 Mounting table (mounting table)
12
15A Central processing unit D Device F Old needle trace (needle trace)
Fn New needle trace Fs Extract image P Electrode pad W Semiconductor wafer (inspected object)
Claims (9)
上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程は、
上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記針跡を検出するために上記複数の電極パッドを撮像して第1の画像を得る第1の工程と、
上記第1の画像を用いて、上記複数の電極パッドそれぞれの中心とこれらの電極パッドにおける上記各針跡それぞれの重心との位置ズレ量を求める第2の工程と、
上記検査に使用される複数のプローブの上記複数の電極に対する接触位置を、上記複数の針跡の位置とそれぞれの位置ズレ量を用いて上記複数の電極パッドの中心にそれぞれ合わせる補正をする第3の工程と、
上記第3の工程での補正後に上記検査に使用される複数のプローブと上記複数の電極パッドとを接触させて新たな針跡を上記複数の電極パッドにそれぞれ形成する第4の工程と、
上記新たな針跡がそれぞれ形成された複数の電極パッドを撮像して第2の画像を得る第5の工程と、
上記複数の電極パッドの大きさとそれぞれの電極パッドにおける新たな針跡の重心とに基づいて上記複数のプローブそれぞれの接触可能領域を上記各電極パッド内で求める第6の工程と、を備えた
ことを特徴とする検査方法。 A plurality of electrode pads of the object to be inspected placed on the mounting table and a plurality of probes of the probe card arranged above the mounting table are in electrical contact to inspect the electrical characteristics of the object to be inspected And a step of correcting the contact positions of the plurality of electrode pads and the plurality of probes in preparation for the inspection using the needle traces of the plurality of probes formed on each of the plurality of electrode pads. A method,
The step of correcting the contact positions of the plurality of electrode pads and the plurality of probes in preparation for the inspection,
A first step of obtaining a first image by imaging the plurality of electrode pads in order to detect the needle marks formed on each of the plurality of electrode pads;
A second step of obtaining a positional shift amount between the center of each of the plurality of electrode pads and the center of gravity of each of the needle marks on these electrode pads using the first image;
Third correction for adjusting the contact positions of the plurality of probes used in the inspection to the plurality of electrodes to the centers of the plurality of electrode pads using the positions of the plurality of needle marks and the respective positional deviation amounts. And the process of
A fourth step of forming a new needle trace on each of the plurality of electrode pads by bringing the plurality of probes used for the inspection into contact with the plurality of electrode pads after correction in the third step;
A fifth step of obtaining a second image by imaging a plurality of electrode pads each having the new needle trace formed thereon;
A sixth step of determining within each electrode pad the accessible area of each of the plurality of probes based on the size of the plurality of electrode pads and the center of gravity of a new needle mark on each electrode pad. Inspection method characterized by
上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程は、
上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記針跡を検出するために上記複数の電極パッドを撮像して第1の画像を得る第1の工程と、
上記第1の画像を用いて、上記複数の電極パッドそれぞれの中心とこれらの電極パッドにおける上記各針跡それぞれの重心との位置ズレ量を求める第2の工程と、
上記検査に使用される複数のプローブの上記複数の電極に対する接触位置を、上記複数の針跡の位置とそれぞれの位置ズレ量を用いて上記複数の電極パッドの中心にそれぞれ合わせる補正をする第3の工程と、
上記第3の工程での補正後に上記検査に使用される複数のプローブと上記複数の電極パッドとを接触させて新たな針跡を上記複数の電極パッドにそれぞれ形成する第4の工程と、
上記新たな針跡がそれぞれ形成された複数の電極パッドを撮像して第2の画像を得る第5の工程と、
上記第1の画像と上記第2の画像を比較して上記複数の電極パッドそれぞれの新たな針跡の画像を抽出し、これらの複数の抽出画像と上記第2の画像の針跡のない空き領域とを比較し、上記複数の抽出画像がそれぞれの空き領域に含まれる時には上記各空き領域内に上記複数の抽出画像を配置しそれぞれの重心を求める第6Aの工程と、
上記複数のプローブそれぞれの接触位置を上記各空き領域内に配置された上記複数の抽出画像の重心に合わせる補正をする第7の工程と、を備えた
ことを特徴とする検査方法。 A plurality of electrode pads of the object to be inspected placed on the mounting table and a plurality of probes of the probe card arranged above the mounting table are in electrical contact to inspect the electrical characteristics of the object to be inspected And a step of correcting the contact positions of the plurality of electrode pads and the plurality of probes in preparation for the inspection using the needle traces of the plurality of probes formed on each of the plurality of electrode pads. A method,
The step of correcting the contact positions of the plurality of electrode pads and the plurality of probes in preparation for the inspection,
A first step of obtaining a first image by imaging the plurality of electrode pads in order to detect the needle marks formed on each of the plurality of electrode pads;
A second step of obtaining a positional shift amount between the center of each of the plurality of electrode pads and the center of gravity of each of the needle marks on these electrode pads using the first image;
Third correction for adjusting the contact positions of the plurality of probes used in the inspection to the plurality of electrodes to the centers of the plurality of electrode pads using the positions of the plurality of needle marks and the respective positional deviation amounts. And the process of
A fourth step of forming a new needle trace on each of the plurality of electrode pads by bringing the plurality of probes used for the inspection into contact with the plurality of electrode pads after correction in the third step;
A fifth step of obtaining a second image by imaging a plurality of electrode pads each having the new needle trace formed thereon;
The first image and the second image are compared to extract a new needle trace image of each of the plurality of electrode pads, and the plurality of extracted images and the second image are free of needle traces. Step 6A for comparing the area, and when the plurality of extracted images are included in each empty area, the plurality of extracted images are arranged in each empty area and the respective centroids are obtained.
And a seventh step of correcting the contact position of each of the plurality of probes to match the center of gravity of the plurality of extracted images arranged in each of the empty regions.
上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程は、
上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記針跡を検出するために上記複数の電極パッドを撮像して第1の画像を得る第1の工程と、
上記第1の画像を用いて、上記複数の電極パッドそれぞれの中心とこれらの電極パッドにおける上記各針跡それぞれの重心との位置ズレ量を求める第2の工程と、
上記検査に使用される複数のプローブの上記複数の電極に対する接触位置を、上記複数の針跡の位置とそれぞれの位置ズレ量を用いて上記複数の電極パッドの中心にそれぞれ合わせる補正をする第3の工程と、
上記第3の工程での補正後に上記検査に使用される複数のプローブと上記複数の電極パッドとを接触させて新たな針跡を上記複数の電極パッドにそれぞれ形成する第4の工程と、
上記新たな針跡がそれぞれ形成された複数の電極パッドを撮像して第2の画像を得る第5の工程と、
上記複数の電極パッドの大きさとそれぞれの電極パッドにおける新たな針跡の重心とに基づいて上記複数のプローブそれぞれの接触可能領域を上記各電極パッド内で求める第6の工程と、
上記複数の接触可能領域それぞれが上記第2の画像の上記複数の電極パッド内にそれぞれ含まれる否かを判断する第7Aの工程と、
上記複数の接触可能領域それぞれが上記複数の電極パッドに含まれる時には上記第1の画像と第2の画像に基づいて上記複数の電極パッド内の新たな針跡の画像を抽出する第8の工程と、
上記複数の抽出画像と上記複数の電極パッドそれぞれの接触可能領域内の針跡のない空き領域とをそれぞれ比較し、上記複数の抽出画像が上記各空き領域に含まれる時には上記各空き領域内に上記複数の抽出画像を配置しそれぞれの重心を上記複数のプローブそれぞれの接触位置として求める第9の工程と、を備えた
ことを特徴とする検査方法。 A plurality of electrode pads of the object to be inspected placed on the mounting table and a plurality of probes of the probe card arranged above the mounting table are in electrical contact to inspect the electrical characteristics of the object to be inspected And a step of correcting the contact positions of the plurality of electrode pads and the plurality of probes in preparation for the inspection using the needle traces of the plurality of probes formed on each of the plurality of electrode pads. A method,
The step of correcting the contact positions of the plurality of electrode pads and the plurality of probes in preparation for the inspection,
A first step of obtaining a first image by imaging the plurality of electrode pads in order to detect the needle marks formed on each of the plurality of electrode pads;
A second step of obtaining a positional shift amount between the center of each of the plurality of electrode pads and the center of gravity of each of the needle marks on these electrode pads using the first image;
Third correction for adjusting the contact positions of the plurality of probes used in the inspection to the plurality of electrodes to the centers of the plurality of electrode pads using the positions of the plurality of needle marks and the respective positional deviation amounts. And the process of
A fourth step of forming a new needle trace on each of the plurality of electrode pads by bringing the plurality of probes used for the inspection into contact with the plurality of electrode pads after correction in the third step;
A fifth step of obtaining a second image by imaging a plurality of electrode pads each having the new needle trace formed thereon;
A sixth step of determining within each electrode pad the accessible area of each of the plurality of probes based on the size of the plurality of electrode pads and the center of gravity of a new needle mark on each electrode pad;
A step of 7A for determining whether or not each of the plurality of contactable regions is included in each of the plurality of electrode pads of the second image;
An eighth step of extracting an image of a new needle trace in the plurality of electrode pads based on the first image and the second image when each of the plurality of contactable areas is included in the plurality of electrode pads; When,
Each of the plurality of extracted images is compared with an empty area without a needle trace in each of the contactable areas of the plurality of electrode pads, and when the plurality of extracted images are included in each of the empty areas, And a ninth step of arranging the plurality of extracted images and obtaining respective centroids as contact positions of the plurality of probes.
上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程は、
上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記針跡を検出するために上記複数の電極パッドを撮像して第1の画像を得る第1の工程と、
上記第1の画像を用いて、上記複数の電極パッドそれぞれの中心とこれらの電極パッドにおける上記各針跡それぞれの重心との位置ズレ量を求める第2の工程と、
上記検査に使用される複数のプローブの上記複数の電極に対する接触位置を、上記複数の針跡の位置とそれぞれの位置ズレ量を用いて上記複数の電極パッドの中心にそれぞれ合わせる補正をする第3の工程と、
上記第3の工程での補正後に上記検査に使用される複数のプローブと上記複数の電極パッドとを接触させて新たな針跡を上記複数の電極パッドにそれぞれ形成する第4の工程と、
上記新たな針跡がそれぞれ形成された複数の電極パッドを撮像して第2の画像を得る第5の工程と、
上記第1の画像と上記第2の画像を比較して上記複数の新たな針跡の画像をそれぞれ抽出し、これら複数の抽出画像の重心とそれぞれの電極パッドの中心に基づいて上記第1〜第3の工程と同様の手順で上記複数のプローブが次の検査で接触する接触予定位置をそれぞれ求める第6Bの工程と、
上記複数の接触予定位置にそれぞれ配置された上記複数の抽出画像が既存の針跡と互いに重なる時にはその重なりが最小になる位置へ上記各接触予定位置を最短距離で移動させて、上記接触予定位置の補正をする第7Bの工程と、を備えた
ことを特徴とする検査方法。 A plurality of electrode pads of the object to be inspected placed on the mounting table and a plurality of probes of the probe card arranged above the mounting table are in electrical contact to inspect the electrical characteristics of the object to be inspected And a step of correcting the contact positions of the plurality of electrode pads and the plurality of probes in preparation for the inspection using the needle traces of the plurality of probes formed on each of the plurality of electrode pads. A method,
The step of correcting the contact positions of the plurality of electrode pads and the plurality of probes in preparation for the inspection,
A first step of obtaining a first image by imaging the plurality of electrode pads in order to detect the needle marks formed on each of the plurality of electrode pads;
A second step of obtaining a positional shift amount between the center of each of the plurality of electrode pads and the center of gravity of each of the needle marks on these electrode pads using the first image;
Third correction for adjusting the contact positions of the plurality of probes used in the inspection to the plurality of electrodes to the centers of the plurality of electrode pads using the positions of the plurality of needle marks and the respective positional deviation amounts. And the process of
A fourth step of forming a new needle trace on each of the plurality of electrode pads by bringing the plurality of probes used for the inspection into contact with the plurality of electrode pads after correction in the third step;
A fifth step of obtaining a second image by imaging a plurality of electrode pads each having the new needle trace formed thereon;
The first image and the second image are compared to extract a plurality of new needle trace images, respectively, and the first to first based on the centroids of the plurality of extracted images and the centers of the respective electrode pads. A step 6B for obtaining respective planned contact positions at which the plurality of probes contact in the next inspection in the same procedure as the third step;
When the plurality of extracted images respectively arranged at the plurality of planned contact positions overlap with existing needle traces, the respective planned contact positions are moved by the shortest distance to a position where the overlap is minimized. And a seventh step B for correcting the above.
上記検査に備えて上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する工程は、
上記複数の電極パッドそれぞれに形成された上記針跡を検出するために上記複数の電極パッドを撮像して第1の画像を得る第1の工程と、
上記第1の画像を用いて、上記複数の電極パッドそれぞれの中心とこれらの電極パッドにおける上記各針跡それぞれの重心との位置ズレ量を求める第2の工程と、
上記検査に使用される複数のプローブの上記複数の電極に対する接触位置を、上記複数の針跡の位置とそれぞれの位置ズレ量を用いて上記複数の電極パッドの中心にそれぞれ合わせる補正をする第3の工程と、
上記第3の工程での補正後に上記検査に使用される複数のプローブと上記複数の電極パッドとを接触させて新たな針跡を上記複数の電極パッドにそれぞれ形成する第4の工程と、
上記新たな針跡がそれぞれ形成された複数の電極パッドを撮像して第2の画像を得る第5の工程と、
上記第1の画像と上記第2の画像を比較して上記複数の新たな針跡の画像をそれぞれ抽出し、これら複数の抽出画像の重心とそれぞれの電極パッドの中心に基づいて上記第1〜第3の工程と同様の手順で上記複数のプローブが次の検査で接触する接触予定位置をそれぞれ求める第6Bの工程と、
上記第2の画像の上記複数の電極パッド内それぞれで上記既存の複数の針跡に基づいてボロノイ図を作成し、上記複数の接触予定位置に配置された上記各抽出画像の重心を最寄りのボロノイ境界線上まで最短距離で移動させて上記各接触予定位置をそれぞれ補正する7Cの工程と、備えた
ことを特徴とする検査方法。 A plurality of electrode pads of the object to be inspected placed on the mounting table and a plurality of probes of the probe card arranged above the mounting table are in electrical contact to inspect the electrical characteristics of the object to be inspected And a step of correcting the contact positions of the plurality of electrode pads and the plurality of probes in preparation for the inspection using the needle traces of the plurality of probes formed on each of the plurality of electrode pads. A method,
The step of correcting the contact positions of the plurality of electrode pads and the plurality of probes in preparation for the inspection,
A first step of obtaining a first image by imaging the plurality of electrode pads in order to detect the needle marks formed on each of the plurality of electrode pads;
A second step of obtaining a positional shift amount between the center of each of the plurality of electrode pads and the center of gravity of each of the needle marks on these electrode pads using the first image;
Third correction for adjusting the contact positions of the plurality of probes used in the inspection to the plurality of electrodes to the centers of the plurality of electrode pads using the positions of the plurality of needle marks and the respective positional deviation amounts. And the process of
A fourth step of forming a new needle trace on each of the plurality of electrode pads by bringing the plurality of probes used for the inspection into contact with the plurality of electrode pads after correction in the third step;
A fifth step of obtaining a second image by imaging a plurality of electrode pads each having the new needle trace formed thereon;
The first image and the second image are compared to extract a plurality of new needle trace images, respectively, and the first to first based on the centroids of the plurality of extracted images and the centers of the respective electrode pads. A step 6B for obtaining respective planned contact positions at which the plurality of probes contact in the next inspection in the same procedure as the third step;
A Voronoi diagram is created based on the plurality of existing needle traces in each of the plurality of electrode pads of the second image, and the center of gravity of each of the extracted images arranged at the plurality of planned contact positions is determined as the nearest Voronoi. An inspection method comprising: a step 7C for correcting each of the planned contact positions by moving it to the boundary line with the shortest distance.
上記針跡を利用して上記複数の電極パッドと複数のプローブとの接触位置を補正する際に、上記プログラムは、上記コンピュータを駆動させて、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の検査方法を実行することを特徴とするプログラム記録媒体。
A computer is driven to electrically contact a plurality of electrode pads of the object to be inspected placed on the mounting table and a plurality of probes of the probe card disposed above the mounting table, The contact positions of the plurality of electrode pads and the plurality of probes are prepared in preparation for the inspection by using the traces of the plurality of probes formed on the plurality of electrode pads by performing an inspection of the electrical characteristics. A program recording medium recording a program for executing an inspection method including a correcting step,
When the contact positions of the plurality of electrode pads and the plurality of probes are corrected using the needle traces, the program drives the computer to claim 1. A program recording medium for executing the inspection method described above.
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